Auto LLenado de Tanques

“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria” Escuela Profesional de Ingeniería Industrial

Título: “Sistema de llenado de tanque de agua automatizado”

Curso: Automatización de Procesos Industriales

Integrantes:

Benites Rosales John Boris Silva Córdova Chávez Calle Geanina Gómez Purizaca Paul Suárez Espinoza Gerardo Velazco Mendoza Brian

2013

1. OBJETIVOS:  Controlar el sistema de nivel de un depósito de agua con la finalidad de mantener el agua en un rango en donde no baje de su nivel mínimo pero que tampoco sobrepase el nivel máximo deseado para evitar que desperdicie.  Mantener el depósito con agua de manera automatizada.  Diseñar un dispositivo de llenado automático para tanques elevados.  Enviar información al sistema de control, a través de los sensores con el fin de encender la bomba solo cuando sea necesario, optimizando el consumo de energía e informando al usuario cuando el recipiente esté lleno y cuando se está utilizando el agua del mismo.  Informar al usuario si el tanque está lleno o si se está utilizando el agua del mismo a través de indicadores de luz (nivel mínimo y máximo).  Controlar el sistema automatizado a través del PLC(Control Lógico Programable).

2. JUSTIFICACIÓN El presente proyecto es una aplicación de lo aprendido en el transcurso del curso de automatización de procesos industriales, utilizando sistemas y elementos computarizados y electromecánicos para controlar el proceso de llenado de tanques buscando aumentar la productividad para el fin que se esté utilizando.

3. METODOLOGÍA El desarrollo del proyecto tiene cuatro componentes: 3.1.

Investigación:

Se procederá a buscar la información que nos sirva de base para la realización de nuestro proyecto y la asesoría especializada. 3.2.

Implementación:

En esta etapa realizamos, los bocetos y planos de la parte mecánica y electrónica, para luego ser realizados. 3.3.

Pruebas:

En esta etapa observaremos si nuestro sistema de llenado de tanques cumple con lo propuesto, y proponer mejoras a realizar para que éste funcione correctamente. 3.4.

Entrega:

Aquí terminamos nuestro proyecto de llenados de tanques junto al presente informe.

4. MARCO TEÓRICO: 4.1.

Controlador Lógico Programable (PLC)

Un controlador

lógico

programable

más

conocido

por

sus

siglas

en inglés (Programmable Logic Controller), es una computadora utilizada en la ingeniería

automática o automatización

industrial,

para

automatizar

procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la fábrica en líneas de montaje o atracciones mecánicas. Los PLC son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programas para el control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en baterías copia de seguridad o en memorias no volátiles. MODELO: SR2B121FU – 8 entradas y 4 salidas

4.2.

Sensor de nivel

Es un dispositivo electrónico que mide la altura del material, generalmente líquido, dentro de un tanque u otro recipiente. Integral para el control de procesos en muchas industrias, los sensores de medición de nivel se dividen en dos tipos principales. Los sensores de medición de punto de nivel se utilizan para marcar una altura de un líquido en un determinado nivel prestablecido. Generalmente, este tipo de sensor funciona como alarma, indicando un sobre llenado cuando el nivel determinado ha sido adquirido, o al contrario una alarma de nivel bajo. 4.3.

Contactor

Un contactor eléctrico funciona básicamente como un interruptor (dejamos o no pasar la corriente), pero con la capacidad de ser activado a distancia, mediante un mecanismo electromagnético. Se define técnicamente como un interruptor trifásico, el que se acciona a distancia mediante una bobina.

4.4.

Bomba de agua

Es la máquina que transforma energía, aplicándola para mover el agua. Este movimiento, normalmente es ascendente. Las bombas pueden ser de dos tipos “volumétricas” y “turbo-bombas”. Todas constan de un orificio de entrada (de aspiración) y otro de salida (de impulsión).

5. MARCO CONCEPTUAL 5.1.

Descripción del proyecto: El proyecto consiste en automatizar un sistema de llenado de tanques que consta de las siguientes etapas:

 Llenado manual del tanque N°1.  Bomba succiona agua del tanque N°1.  Impulso de agua a través de la bomba al tanque N°2.  Controlar el nivel de agua en su valor mínimo y máximo.  Cuando el agua llegue a su nivel mínimo se enciende la bomba.  Cuando el agua llegue a su nivel máximo se apaga la bomba.  Se descarga el tanque N°2 abriendo la válvula que asemeja el uso.  Repetir el mismo ciclo. 5.2.

Diagrama de bloques:

5.3.

Componentes:

 Tanque N°1: Este representa el depósito de agua principal que distribuye y abastece al tanque N°2.  Bomba de agua: Se abrirá y cerrara automáticamente, cuando sea necesario, por medio del sensor de nivel ubicado en el tanque N°2. Este sensor de nivel indica el nivel mínimo y nivel máximo para el llenado del tanque.  PLC: Esta tarjeta es la que se encarga de recibir la señal del sensor de nivel electromecánico que se encuentran en el tanque N°2 para que active o desactive la bomba.  El tanque N°2: Es el que se abastecerá de agua y es el que utilizaremos para controlar el nivel de agua.  Sensor de nivel: Este sensor es el que se encargan de activar o desactivar la bomba por medio de una boya depositada en el interior de tanque N°2. 5.4.

APLICACIÓN INDUSTRIAL DE UN SISTEMA DE LLENADO DE TANQUES

Los sistemas de control automático de llenado de tanques son útiles para uso doméstico como industrial. La mayoría de ellos son manejados con flotadores conectados al sistema que permiten que la bomba arranque o pare el llenado del tanque, como es el caso de nuestro proyecto.

 Uso industrial: Permite controlar el nivel de un líquido X de un depósito diseñado, para diferentes tipos de industrias como la industria petrolera, industrias cerveceras para el llenado constante de sus tanques que alimentan a la máquina llenadora de botellas, industrias de bebidas, agroindustrias que utilizan el agua para distribuir agua a sus campos mediante riego por goteo, etc.  Uso doméstico: Permitir controlar el sistema de nivel de un depósito de agua con la finalidad de mantener el agua en un rango en donde no baje de su nivel mínimo pero que tampoco sobrepase el nivel máximo deseado para evitar que desperdicie, mediante flotadores de carrera.

5.5.

Tipos de entradas y salidas: Entradas (Digitales): I1= Stop I2= Start I3= Nivel Máximo I4= Nivel Minimo

Salidas (Analógica): Q1= Bomba de agua

6. CONCLUSIONES:  La realización de este proyecto aumentó nuestro nivel de conocimiento, desarrollando nuestras capacidades en la aplicación de conceptos, siendo esto muy importante en el transcurso de una asignatura que es el aportar herramientas que nos permitan solucionar problemas reales poniendo en práctica lo aprendido.  El uso de sistemas autómatas permitirá aumentar la productividad de los procesos, realizando las actividades de manera más rápida, precisa, y con menores costos.  Resaltamos la importancia que desempeñan los diferentes temas tratados en el curso de automatización de procesos industriales para la realización de este proyecto como por ejemplo la aplicación correcta de los dispositivos eléctricos de mando y de potencia para cargas industriales (bombas y motores), siendo esta metodología la apropiada; permitiéndonos trabajar de una forma adecuada, planeando lo que se iba a realizar y así evitar algún tipo de pérdida.  El proceso automático brinda mayor seguridad en hogares, industrias y cualquier lugar en que dichas máquinas se deseen usar.

7. ANEXOS:

Esquema de conexión con PLC

Circuito mando

Circuito de potencia TANQUE #2

TANQUE # 1

Sistema de llenado de tanque

Conexiones a PLC

Contactor y bomba

Diagrama Ladder en Zelio Soft del sistema de llenado de tanques